Un articolo pubblicato sulla rivista “Science” riporta uno studio che offre una spiegazione per la struttura del sistema solare con le diverse caratteristiche dei pianeti rocciosi interni e dei pianeti gassosi esterni. Un team di ricercatori guidato dal dottor Tim Lichtenberg dell’Università britannica di Oxford ha messo assieme informazioni su altri sistemi stellari in fase di formazione e sui contenuti di meteoriti per creare simulazioni dell’origine del sistema solare. La conclusione è che essa è avvenuta in due fasi, prima i pianeti rocciosi e poi quelli gassosi.
Le basi del processo di formazione del sistema solare sono conosciute, attraverso lavori teorici e l’osservazione di dischi protoplanetari oggi possibile. Circa 4 miliardi e mezzo di anni fa, in un disco di gas e polveri cominciarono a formarsi frammenti sempre più grandi grazie alla loro progressiva aggregazione. Tuttavia, i dettagli sono ancora in fase di analisi e questo studio offre una spiegazione ad alcuni eventi che hanno portato alla formazione del sistema solare con pianeti rocciosi interni e pianeti gassosi esterni.
L’intuizione che ha portato a questo studio è arrivata mettendo assieme la ricostruzione del processo di formazione dei planetesimi, grossi asteroidi composti da rocce e acqua ghiacciata che costituiscono una fase intermedia nel processo di formazione planetaria, e i dati raccolti sulla diversa composizione chimica del sistema solare interno ed esterno, anche studiando il contenuto di meteoriti.
Secondo la ricostruzione fatta dal team del dottor Tim Lichtenberg, i pianeti rocciosi interni cominciarono a formarsi per primi, quando il Sole stesso si stava ancora formando. I pianeti esterni cominciarono a formarsi circa mezzo milione dopo, un tempo molto breve in termini astronomici ma decisivo.
Gli elementi radioattivi presenti nel sistema solare in fase di formazione furono fondamentali secondo questa ricostruzione. Questi elementi decadono nel corso del tempo generando un riscaldamento che nei pianeti interni ha causato un processo di fusione che ha formato nuclei di ferro e la perdita di materiali volatili. La conseguenza è che i pianeti rocciosi erano in origine aridi. I pianeti esterni contenevano una quantità inferiore di elementi ancora radioattivi, in particolare quelli che decadono rapidamente come l’alluminio-26, perciò i loro nuclei non si sono riscaldati molto e ciò ha limitato la formazione di un nucleo di ferro e la perdita di materiali volatili.
Un’altra differenza tra i due tipi di pianeti del sistema solare è che quelli rocciosi hanno avuto un accrescimento lento mentre quelli gassosi sono cresciuti rapidamente. Secondo la ricostruzione, ciò è dovuto alla cosiddetta linea della neve, il confine tra l’area del disco di accrescimento in cui l’acqua è ghiacciata e quella in cui le emissioni della stella la mantengono allo stato gassoso.
L’immagine (Cortesia Mark A Garlick/markgarlick.com. Tutti i diritti riservati) mostra una rappresentazione artistica della formazione delle due popolazioni planetarie. I protopianeti interni sono mostrati in primo piano, quelli esterni di colore azzurro sono sullo sfondo.
Questo studio può essere utile anche per esaminare altri sistemi stellari. I progressi in questo campo, con la continua scoperta di esopianeti e di sistemi in varie fasi di formazione, permetterà di testare le conclusioni del team di Tim Lichtenberg. Capire l’evoluzione dei pianeti rocciosi vuol dire anche ricostruire l’evoluzione della loro atmosfera per individuare i migliori candidati a ospitare forme di vita simili a quelle terrestri.
